He estado investigando cómo controlar un motor de CA pequeño usando un relé y, más específicamente, cómo apagar un motor de CA usando un relé.
Este es un tema que se ha abordado muchas veces en este sitio, pero las respuestas dadas varían notablemente.
El problema fundamental es que un motor de CA "retrocederá" cuando se intente interrumpir la corriente que fluye hacia él. Cuando el relé se abre, el voltaje a través del motor aumentará dramáticamente. Si esto no se soluciona, se formarán arcos en los terminales del relé, lo que aumenta el desgaste y también puede causar problemas de EMI.
Esta pregunta: Cómo calcular el tamaño de la resistencia y el capacitor para circuitos amortiguadores tiene una respuesta muy bien escrita, que incluye un cálculo que sugiere el uso de un capacitor de 40uF en serie con una resistencia de 160 ohmios, para un motor de 220mA con 1H de inductancia. El condensador almacena la energía en el "contragolpe" y, aunque carga hasta cierto voltaje, este voltaje es mucho más bajo que el voltaje causado por un contragolpe no administrado.
Esta pregunta: Protección de relé con MOV y RC Snubber , tiene una respuesta que sugiere un capacitor de 0.1uF en serie con una resistencia de 100 ohm, sin tener ningún detalle sobre el motor.
Esta pregunta: ¿Cómo diseñar un amortiguador RC para un relé de solenoide que acciona una carga inductiva? , tiene una respuesta que sugiere indirectamente que 0.1uF y 120 ohmios son razonables para un motor de 10A 1500W 230V.
En esta pregunta: Uso de un amortiguador RC con un triac. ¿Es seguro este diseño? (simulación incluida) , el autor se pregunta por qué se recomienda un cap de 10nF en serie con 39 ohm, cuando 100nF da mejores resultados en una simulación, para un motor 0.3H 220V.
Esta pregunta: la resistencia y la inductancia del motor de un ventilador de techo necesario para especificar el amortiguador tiene una respuesta que sugiere un límite de 1 uF sin resistencia para un ventilador de techo desconocido de 230 V.
El cálculo en la respuesta a la primera pregunta anterior parece muy razonable. La tapa debe tener el tamaño adecuado para que pueda contener toda la energía almacenada por la inductancia del motor a la corriente máxima. Para realizar este dimensionamiento es necesario conocer la inductancia del motor.
Las respuestas que sugieren un límite de 0.1uF o incluso 10nF, generalmente no contienen ninguna información sobre la inductancia del motor. Me parece que una capacitancia tan baja produciría un transitorio de voltaje muy grande para la mayoría de los motores de CA.
¿Podría ser que el límite de 0,1 uF o 10 nF que se cita a menudo sea demasiado pequeño para proteger un relé de la formación de arcos? ¿Y también que una tapa tan pequeña necesitaría una clasificación de voltaje muy alta (quizás impracticablemente alta) para tener una longevidad decente de la tapa en sí?
Supongo que todas las recomendaciones de 10nF o 100nF son para aplicaciones TRIAC de cruce por cero, y que uno debe tener mucho cuidado de no aplicar esa recomendación a ciegas a las soluciones basadas en relés.
Por lo tanto, propongo las siguientes posibles soluciones:
1: Amortiguador RC diseñado según los cálculos de Cómo calcular el tamaño de la resistencia y el condensador para circuitos amortiguadores . Esto protege el relé de la formación de arcos y reduce los problemas de EMI.
2: amortiguador RC de 100 nF y 100 ohmios en paralelo con un MOV. El amortiguador no protege el relé, pero puede reducir los problemas de EMI ya que dicho amortiguador forma un filtro de paso bajo RC con un corte de 100 kHz.
3: Solo un MOV. ¿Puede causar problemas de EMI?
Los MOV tienen una vida útil limitada y deben tener el tamaño adecuado para tener suficiente longevidad para la aplicación. Puede que no sean una solución adecuada si el motor se va a apagar con frecuencia. Colocar el MOV a través del relé protege mejor al relé, pero significa que el MOV siempre está energizado incluso cuando el motor está apagado. Una falla de cortocircuito del MOV entonces arrancará el motor.
El MOV puede cambiarse a un diodo TVS bidireccional. IEC 60950-1 (si corresponde a la aplicación) prohíbe explícitamente los diodos TVS para la supresión de sobretensiones. Si el TVS está conectado a través del relé, básicamente está conectado de la misma manera que un supresor de sobretensiones y, por lo tanto, es posible que no esté permitido (?). IEC 60950-1 también establece que los MOV:s, si se usan, deben usarse junto con "un medio de interrupción que tenga una capacidad de interrupción adecuada", presumiblemente un fusible.
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